Гетеропереходные солнечные элементы — это недавнее достижение на рынке фотоэлектрических систем, которое устраняет распространенные недостатки стандартных модулей. Это снижает рекомбинацию и улучшает производительность в жарком климате. Давайте узнаем о них больше.
Гетеропереходные солнечные элементы и технологии
Они также известны как кремниевые гетеропереходы (SHJ) или гетеропереходы с внутренним тонким слоем (HIT) солнечных панелей. Это группа солнечных элементов HJT которые используют передовые фотоэлектрические технологии.
Не путайте, что такое технология гетероперехода. Это построен на монокристаллической кремниевой подложке N-типа и имеют нелегированные слои аморфного кремния (ia-Si:H), размещенные сверху, что повышает их эффективность и производительность.
Эти ячейки изготовлены из трех основных материалов:
1. Кристаллический кремний (c-Si) – Обычные солнечные панели используют их для создания гомопереходных солнечных элементов. Они бывают двух типов: поликристаллический кремний и монокристаллический кремний. Однако монокристаллический кремний — единственный рассматриваемый для HJT-солнечных элементов из-за его лучшей чистоты и эффективности.
2. Аморфный кремний (a-Si) – Ключевой компонент для этих солнечных элементов гидрогенизирован для устранения дефектов плотности, что приводит к гидрогенизированный аморфный кремний (a-Si:H). Этот материал легче легировать, и у него более широкая запрещенная зона.
3. Оксид индия и олова (ITO) – Это выбранный материал для слоя прозрачного проводящего оксида (TCO) в этих солнечных элементах, пока исследователи изучают его альтернативы для снижения цен. Отражательная способность и проводимость ITO делают его идеальным контактным и внешним слоем для этих солнечных элементов.
Классификация гетеропереходных солнечных элементов
Легирование позволяет разделить эти солнечные элементы на элементы n-типа и p-типа:
- Ячейки N-типа используют пластины c-Si, легированные фосфором. которые обеспечивают дополнительные электроны для отрицательной зарядки и делают их устойчивыми к снижению эффективности, вызванному бором и кислородом.
- Элементы P-типа, легированные бором лучше подходят для использования в космосе, поскольку они более устойчивы к космическому излучению и снабжают элемент одним электроном меньше, что положительно его заряжает.
Принцип работы гетеропереходного солнечного элемента
Эти солнечные батареи используйте три слоя поглощающих материалов сочетание тонкопленочных и традиционных фотоэлектрических технологий. Когда солнечный свет достигает этих панелей, он инициирует фотоэлектрический эффект, который преобразует фотоны в электричество.
Основной рабочий процесс HJT включает в себя:
- Солнечный свет стимулирует электроны в PN-переходе поглощающего слоя, перемещая их в зону проводимости и образуя электронно-дырочные пары (eh).
- Терминал, прикрепленный к слою, легированному фосфором, собирает стимулированные электроны и генерирует электричество который протекает через нагрузку.
- Пройдя через нагрузку, электрон возвращается к заднему контакту ячейки и рекомбинирует с дыркой, завершая процедуру конкретной пары электрон-ионов.
Этот процесс происходит непрерывно, так как модули вырабатывают электроэнергиюСтандартные фотоэлектрические модули c-Si имеют ограничения по эффективности из-за поверхностной рекомбинации, которая происходит, когда электроны и дырки рекомбинируют, не способствуя электрическому потоку.
Клетки HJT решают эту проблему путем с использованием пассивирующей полупроводниковой пленки с большей шириной запрещенной зоны состоит из a-Si:H, который замедляет поток заряда, чтобы предотвратить рекомбинацию. Этот буферный слой замедляет поток заряда достаточно, чтобы обеспечить высокое напряжение, а также предотвращает рекомбинацию до того, как электроны будут собраны, тем самым повышая эффективность.
В процессе поглощения света все три полупроводниковых слоя поглощают фотоны, способствуя их преобразованию в электричество.
- Верхний слой аморфного кремния (a-Si:H) собирает и улавливает солнечный свет и отражения.
- Средний слой — кристаллический кремний (c-Si) — очень эффективен и преобразует фотоны в электричество.
- Нижний аморфный кремниевый слой (a-Si:H) преобразует оставшиеся фотоны, повышая общую эффективность.
Знаете ли вы, что цены на установку солнечных батарей упал на 40% более 10 лет это помогло отрасли выйти на новый рынок и установить тысячи систем по всей стране.
Объединение технологий позволяет гетеропереходным ячейкам использовать больше энергии, чем они могли бы усвоить по отдельности, достигая эффективности 25% и более.
Также см: Полное руководство по солнечной технологии TOPCon
Гетеропереходные солнечные панели Цена
Согласно текущим проектам, модули SHJ стоят 0.48-0.56 долл. США/нед. по сравнению с 0.50 долл. США/Вт для обычных модулей.
Примечание: Цены на гетеропереходные солнечные элементы могут меняться из-за колебаний рынка, различий в брендах и региональных факторов.
Преимущества и недостатки технологии гетероперехода
Применение гетеропереходной солнечной технологии в масштабах коммунальных предприятий может обеспечить эффективность от 25 до 30%. Однако плюсы HJT также имеют минусы, которые перечислены ниже:
| Наши преимущества | Недостатки бонуса без депозита |
| Превосходят стандартные солнечные элементы, преобразуя больше солнечного света в электричество. | Для производства и интеграции требуются передовые навыки и специализированное оборудование. |
| Эффективен при высоких температурах, снижая ухудшение производительности. | Подвержены повреждениям из-за тонкого телосложения. |
| Стабильно работают при слабом освещении и идеально подходят для меняющихся погодных условий. | Подверженность воздействию влаги снижает эффективность и долговечность. |
| Эффективность 30% и двусторонность 92% делают его идеальным для крупномасштабных проектов. | Ограничения объемов производства, сложная технология и широкий ассортимент полупроводников могут привести к повышению цен и снижению доступности. |
| Требуется всего 5-7 этапов производства, что снижает себестоимость продукции. | В связи с недавним запуском опыт установки и обслуживания ограничен. |
Перекрестная ссылка: Кристаллическая кремниевая ячейка с двойным гетеропереходом, изготовленная при температуре 250°C с эффективностью 12.9%
Ведущие производители гетеропереходных солнечных элементов
Основными производителями гетеропереходных солнечных панелей являются:
1. РЭЦ
Их Серия Alpha Pure использует усовершенствованную технологию ячеек гетероперехода (HJT) обеспечить плотность мощности от 226 Вт/м² до 470 Вт. Группа РЭЦМодуль 's отличается беззазорным расположением ячеек, двойной конструкцией и элегантной эстетикой, оптимизированной для жилых помещений. Эти панели обеспечивают идеальную мощность в различных условиях, что приводит к более высокому температурному коэффициенту, улучшенному электрическому потоку и быстрой окупаемости инвестиций.
Кроме того, проверьте Обзор солнечных панелей REC
2. ДЖИНЕРДЖИ
Предлагаем двусторонние солнечные модули N-HJT с супервысокой эффективностью ячеек составляет более 24%. Джинергия Модули имеют 166 ячеек с 9BB half cut, что приводит к повышению мощности на 10%-35% в различных условиях. Они обеспечивают передовые и экономичные производственные мощности ячеек и модулей с производительностью при слабом освещении, низким температурным коэффициентом и сниженной деградацией.
3. АККОМЕ
Специализация на передовых солнечных элементах и модулях HJT с двусторонней эффективностью 95% и эффективностью до 26%. АККОМЕ Оптроника Решения позволяют производить пластины кремния толщиной 100 мкм с низким температурным коэффициентом, свободным от ПИД и не содержащим аммиака на выходе сточных вод.
4. Восходящая энергия
Их Серия модулей Hyper-Ion имеет сверхвысокий двусторонний фактор и запатентованная технология Hyper-link Interconnection, которая максимизирует выходную мощность. Возрожденная энергия Модули обеспечивают выходную мощность 700–725 Втп с двусторонним расположением ячеек от 110 до 132, что оптимизирует эффективность на 22.8–23.3%. Они обеспечивают стабильный температурный коэффициент мощности, сверхнизкие выбросы углерода и высокую эффективность против LID.
5. ХуаСен
Это ведущая промышленная компания Китая обеспечивает сверхвысокоэффективные солнечные пластины с кремниевым гетеропереходом N-типа (HJT), ячейки и модули. Хуасун Продукция обеспечивает на 3% больше годового производства энергии, чем двусторонний солнечный модуль TOPCon с выходной мощностью до 750 Вт и максимальной эффективностью 24.16%. Благодаря конструкции из двойного стекла и инкапсуляции на основе EPE, а также герметизации PIB обеспечивает улучшенные водонепроницаемые, огнестойкие и коррозионно-стойкие качества, которые подходят для суровых условий.
Гетеропереход против двусторонних панелей
Оба используют пассивирующие покрытия для уменьшения поверхностной рекомбинации и повышения эффективности, тем самым разделяя определенные структурные сходства. Существенное различие заключается в том, что гетеропереход Панели могут быть разработаны для одностороннего или двустороннего использования. в то время как двусторонние панели могут интегрировать несколько базовых технологий, отличных от HJT.
В следующей таблице сравниваются основные характеристики двусторонних и гетеропереходных (HJT) солнечных фотоэлектрических модулей:
| Характеристика | Двусторонние модули | Модули HJT |
| Поглощение света | Поглощают свет как с передней, так и с задней стороны. | Слоистая структура улучшает разделение электронно-дырочных пар, повышая эффективность. |
| Эффективность | Достижение эффективности более 30%. | Достижение эффективности до 26.7%. |
| Наши преимущества | Улучшенная гибкость и адаптивность дизайна. | Повышенная эффективность преобразования, улучшенная устойчивость к температуре и более медленные темпы деградации с течением времени. |
| Задачи | Для оптимального развертывания необходимы точное моделирование и имитация, поскольку альбедо оказывает постоянное влияние на производительность. | Более широкому использованию препятствуют сложные производственные процессы и высокие издержки производства. |
Обе технологии солнечных фотоэлектрических систем повышают эффективность и производительность, обеспечивая явные преимущества и проблемы, одновременно повышая практичность и устойчивость солнечной энергетики.
Гетеропереход против традиционных панелей из кристаллического кремния
Технология гетероперехода улучшает традиционные панели c-Si, улучшая рекомбинацию и устраняя другие недостатки. Давайте сравним две технологии, чтобы понять, как незначительные изменения в структуре ячейки влияют на общую производительность модуля.
| Характеристика | Гетеропереход (HJT) | Монокристаллический (моно c-Si) | Поликристаллический (поли c-Si) |
| Материалы Поглощающий Слой | Моно c-Si и a-Si:H | Моно c-Si | Поли c-Si |
| Структура: | Монослой на основе пластины c-Si, заключенный в пассивирующие слои a-Si:H | Моно c-Si pn переход | Поли-c-Si pn-переход |
| Продолжительность жизни | 30 лет | 25-30 лет | |
| Температурный коэффициент (средний) | -0.21% / ºC | -0.446% / ºC | -0.387% / ºC |
| Самая высокая зарегистрированная эффективность | 26.7%. | 25.4%. | 24.4%. |
| Доля рынка | 5% | 36.0%. | 54.9%. |
| Ценовой диапазон | $0.34/Вт | 0.16 долл. США/неделя–0.46 долл. США/неделя | $0.24/Вт |
Примечание: Указанная эффективность может различаться в зависимости от марок и моделей.
В конечном счете, гетеропереходные солнечные элементы универсальны и высокоэффективны, что делает их отличными для ограниченного пространства. Эти панели обеспечивают отличную производительность, но имеют высокую цену, которая, как сообщается, упадет в ближайшие годы. Для получения более информативного контента продолжайте читать наши записи в блоге.
Рекомендуется: 20+ самых мощных солнечных панелей с самой высокой мощностью в ваттах
